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KR101677942B1 - 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일 - Google Patents

데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일 Download PDF

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KR101677942B1
KR101677942B1 KR1020150064828A KR20150064828A KR101677942B1 KR 101677942 B1 KR101677942 B1 KR 101677942B1 KR 1020150064828 A KR1020150064828 A KR 1020150064828A KR 20150064828 A KR20150064828 A KR 20150064828A KR 101677942 B1 KR101677942 B1 KR 101677942B1
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South Korea
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weight
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styrene
butadiene copolymer
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이정운
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주식회사 영우티피
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Abstract

본 발명은 압출 티-다이(T-die) 공법을 통하여 한번의 공정으로 공압출이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 인체에 무해하며, 내구성, 내후성, 내마모성 및 투명성이 우수하면서 저온에서도 인쇄층과의 접착이 용이함과 동시에 대전방지성, 난연성, 항균성도 구비할 수 있는 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 15 내지 35 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 20 내지 50 중량부, Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제 10 내지 20중량부, 대전방지제 1 내지 5중량부, 인계난연가소제 3 내지 8 중량부, 항균제 1 내지 5 중량부, 산화방지제 0.1 내지 1 중량부, 자외선안정제 0.2 내지 2 중량부 및 가공활제 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 표층 조성물을 포함하는 데코타일 표층용 친환경수지 조성물이 제공된다.

Description

데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일{ENVIRONMENT FRIENDLY RESIN COMPOSITION FOR OUTER LAYER OF DECOTILE AND DECOTILE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출 티-다이(T-die) 공법을 통하여 한번의 공정으로 공압출이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 인체에 무해하며, 내구성, 내후성, 내마모성 및 투명성이 우수하면서 저온에서도 인쇄층과의 접착이 용이함과 동시에 대전방지성, 난연성, 항균성도 구비할 수 있는 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일에 관한 것이다.
종래에는 데코타일의 표면층의 재료로 폴리염화비닐을 주로 사용하였는데, 최근 선진국을 중심으로 친환경적인 재료의 사용이 의무화되고 있으며, 유해물질을 방출하는 폴리염화비닐의 사용은 금지되거나 그 사용량이 엄격하게 제한되고 있는 실정이다.
일반적으로, 합성 플라스틱은 뛰어난 물성과 함께 값싸고 가벼운 특성으로 인하여 현대인의 생활에 없어서는 안될 중요한 재료로 전 세계에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 그중에서도 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(이하, ABS)계 수지는 내충격성, 기계적 강도, 성형성, 광택도 등의 품질이 우수하여 모니터 하우징, 게임기 하우징, 전자전기 제품, 자동차 부품, 사무기기 등 우리 생활 전반에 사용되고 있으며 그 사용량도 해마다 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 상기 특성을 갖는 ABS는 그 장점이나 단점인 분해가 잘 되지 않는 문제로 인하여 폐기시 환경오염 문제가 날로 심각해지고 있는 실정이다.
이에 대한 일환으로, 듀폰사에서는 아이노머 수지를 개발하여, 폴리염화비닐을 대체하고자 하였으나, 이 수지는 데코타일 표면층을 형성할 때, 카렌더 공법은 적용이 불가능하고, 압출 티-다이(T-die) 공법에 의해서만 실시가 가능하여 공정상의 제약을 받는 문제점이 있었다.
또한, 아이노머 수지는 다른 종류의 합성수지와의 접착력이 낮아 표면층 하부면에 형성되는 인쇄층과 접착성이 낮은 문제점을 가지고 있으며, 열 수축율이 높고 치수 안정성이 낮기 때문에, 아이노머 수지로 표면층을 형성할 경우에는 불량율일 매우 높아지는 문제점이 있었다.
또한, 아이노머 수지는 가격이 폴리염화비닐에 비해 상당히 높은 수준이기 때문에, 아이노머 수지로 데코타일의 표면층을 형성할 경우에는 데코타일의 가격이 향상되어 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0133575호(2012.12.11) (문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-0666140호(2007.01.02.)
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 압출 티-다이(T-die) 공법을 통하여 한번의 공정으로 공압출이 가능하여 생산성을 향상시키고, 인체에 무해하며, 내구성, 내후성, 내마모성 및 투명성이 우수한 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 저온에서도 인쇄층과의 접착이 용이함과 동시에 대전방지성, 난연성, 항균성도 구비할 수 있는 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 15 내지 35 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 폴리스티렌계 변성엘라스토머 20 내지 50 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제 10 내지 20중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 5중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 인계난연가소제 3 내지 8 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 항균제 1 내지 5 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 1 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 자외선안정제 0.2 내지 2 중량부 및 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 가공활제 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 표층 조성물을 포함하는 데코타일 표층용 친환경수지 조성물이 제공된다.
제1 관점에 있어서, 상기 데코타일 표층은 핫멜트 층의 일면에 적층되어 압출되는 것으로, 상기 핫멜트 층은 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지로 이루어지거나, 또는 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지 100중량부, 및 상기 표층 조성물 10 내지 30중량부를 포함하는 핫멜트층 조성물을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 스티렌 부타디엔 공중합체와, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체와, 폴리스티렌계 변성엘라스토머와, Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제와, 대전방지제와, 인계난연가소제와, 항균제와, 산화방지제와, 자외선안정제와, 및 가공활제로 이루어지는 표층 조성물을 포함하는 표층; 및 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지로 이루어지거나, 또는 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지, 및 상기 표층 조성물을 포함하는 핫멜트층 조성물을 포함하는 핫멜트 층을 구비하는 데코타일이 제공된다.
제2 관점에 있어서, 상기 표층 조성물은 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 15 내지 35 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 폴리스티렌계 변성엘라스토머 20 내지 50 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제 10 내지 20중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 5중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 인계난연가소제 3 내지 8 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 항균제 1 내지 5 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 1 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 자외선안정제 0.2 내지 2 중량부 및 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 가공활제 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
제2 관점에 있어서, 상기 핫멜트층 조성물은 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지 100중량부에 대하여 상기 표층 조성물 10 내지 30중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일은 다음과 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 압출 티-다이(T-die) 공법을 통하여 한번의 공정으로 공압출이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 발암물질이나 내분비교란물질 등을 방출하지 않아 친환경적이고 인체에 무해한 수지 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 내구성, 내후성, 내마모성 및 투명성이 우수한 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일을 제공할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 저온에서도 인쇄층과의 접착이 용이함과 동시에 대전방지성, 난연성, 항균성도 구비할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물을 이용한 데코타일 표층용 수지 필름의 제조하기 공정의 일 예로, 하향식 T-다이스 압출 및 라미네이팅 복합라인의 공정 과정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. 또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물은, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 15 내지 35 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 폴리스티렌계 변성엘라스토머 20 내지 50 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제 10 내지 20중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 투명 대전방지제 1 내지 5중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 투명 인계난연가소제 3 내지 8 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 투명항균제 1 내지 5 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 1 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 자외선안정제 0.2 내지 2 중량부 및 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 가공활제 0.1 내지 1 중량부를 포함하여 이루어진다(이하, "제1 조성물" 또는 "표층 조성물"이라 함).
또한, 상기 데코타일 표층은 핫멜트 층의 일면에 적층되어 압출되는 것으로, 상기 핫멜트 층은 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지로 이루어지거나, 또는 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지 100중량부, 및 상기 표층 조성물 10 내지 30중량부를 포함하는 제2 조성물(또는 "핫멜트층 조성물"이라 함)을 포함하는 것일 수 있다.
용융지수(ASTM D1238, 200℃/5kg, g/10min)는 카렌더 공법이나 압출 티-다이 공법에 적합한 5 내지 10에 속하며, 굴곡탄성율(ASTM D790, Mpa)의 경우는 1400 내지 1500의 범위에 속한다. 굴곡탄성율이 1300 미만이면 외부 응력에 대한 복원력이 떨어지며, 1800 이상일 경우에는 경화도가 지나치게 증가하여, 테코타일의 표면층을 형성할 경우 안착성 및 부착성이 저하된다.
또한, 상기 스티렌 부타디엔 공중합체의 연화점(ASTM D1525, ℃)은 80 내지 100℃의 범위를 나타내는데, 80℃ 미만이면 테코타일의 열에 대한 보지성이 저하되기 때문에, 엠보스 처리된 데코타일의 경우는 엠보스의 선명성이 저하되며,100℃를 초과하게 되면, 테코타일 표면층을 제조할 때 높은 가공온도를 필요로 하기 때문에, 가공장치에 부하가많이 발생한다.
또한, 상기 스티렌 부타디엔 공중합체의 신장율(ASTM D 638, %)은 20 내지 180%를 나타내는데, 신장율이 200%를 초과하게 되면, 열에 대한 수축과 팽창이 쉽게 발생하여, 테코타일 표명층의 치수 안정성을 저하시키는 원인이 된다.
그리고 상기 스티렌 부타디엔 공중합체의 빛 투과율은 인쇄층의 인쇄내용을 육안으로 확인할 경우 불편함이 없는 85 이상이 바람직한데, 본 발명에 사용되는 스티렌 부타디엔 공중합체의 빛 투과율은 90을 나타내어 데코타일의 인쇄층을 선명하게 볼 수 있다.
계속해서, 상기 스티렌 아크릴레이트계 공중합체는 15 내지 35 중량부가 함유되며, 스티렌 에틸렌 아크릴레이트 공중합체, 스티렌 부틸 아크릴레이트 공중합체, 스트렌 메틸메타아크릴레이트 공중합체, 아크릴 스티렌 아크릴레이트 공중합체 및 아크릴 부타디엔 스티렌 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어진다. 이러한 스티렌 아크릴레이트계 공중합체는 데코타일 표면층의 내구성, 내후성, 내마모성 및 내스크레치성을 향상시켜주는 역할을 한다.
상기 스티렌 아크릴레이트계 공중합체는 연신율이 10%이하, 인장강도가 500kgf/cm2, 굴곡강도는 900kgf/cm2인 것이 바람직하다. 또한, 수지흐름도(ASTM D1003)는 1.0 이하를 나타내어 매우 낮은 수준이며, 데코타일 표면층을 제조하기에 가장적합한 수준이다.
이러한 스티렌 아크릴레이트계 공중합체의 함량이 15 중량부 미만으로 함유되면, 표면층의 유연성은 향상되지만 내마모성 및 내스크레치성은 저하되고, 35 중량부를 초과하며 함유되면, 굴곡탄성율이 지나치가 증가하여 데코타일의 유연성이 저하되며, 투명도가 낮아지고, 롤링(rolling)성이 저하된다.
또한, 상기 폴리스티렌계 변성엘라스토머는 20 내지 50 중량부가 함유되며, 스티렌 부텐 스티렌 블록 공중합체, 스티렌 이소프렌 공중합체, 수소첨가 스티렌 부타디엔 엘라스토머, 스티렌 에틸렌 크리스탈린 블록 공중합체, 스티렌 부틸렌 크리스탈린 블록 공중합체, 크리스탈린 에틸렌 크리스탈린 블록 공중합체 및 크리스탈린 부틸렌 크리스탈린 블록 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 데코타일 표면층제조용 조성물에 함유되어, 내충격성, 유연성 및 굴곡강도를 부여하는 역할을 하면서도, 스티렌 부타디엔 공중합체 및 스티렌 아크릴레이트계 공중합체와의 상용성이 뛰어나 표면층의 투명성을 저해하지 않는다.
이러한 폴리스티렌계 변성엘라스토머가 20 중량부 미만으로 함유되면, 표면층의 내충격성, 유연성 및 굴곡강도가 저하되며, 50 중량부를 초과하여 함유되면, 표면층의 투명성 및 내열안정성이 저하되고, 폴리스티렌계 변성엘라스토머가 고가이기 때문에 경제성이 저하된다.
다음으로, 상기 접착 향상제는 표면층 Top층에 10 내지 20 중량부가 함유되며, Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지로 MFR(230°C/2.16 kg EMCC method g/10 min) 10 내지 20 사이인 것이 채용되어 웨팅(Wetting)성을 확보할 수 있다.
상기 대전방지제는 폴리싸이오펜(polythiophene) 및 그의 유도체인 폴리(3,4-에틸렌디옥시싸이오펜), 폴리 아닐린 (polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole) 및 그의 유도체로 형성된 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로하여 투명성을 확보하고 109~10의 우수한 영구대전방지기능을 갖는 필름을 조성할 수 있다.
또한, 상기 난연제는 투명 인계 난연가소제를 사용하여 할로겐 규제에 대응하는 친환경 난연첨가필름을 조성한다.
그리고 상기 항균제는 합성 제오라이트를 구성하는 Ag2O3, ZnO, SiO2, Al2O3의 항균재료군, 구성 지방산(팔미트산, 스테아르산, 미리스트산 또는 이들의 혼합물)으로서 지방족 탄소 사슬중에 8 내지 22개의 탄소원자를 갖는 포화 또는 불포화 지방산을 포함하고 모노에스테르 함량이 93 중량% 이상인 수크로오스 지방산 에스테르를 포함하는 항균재료군으로부터 선택된 적어도 하나 이상으로 이루어지는 것으로 하여 폭넓은 항균성을 가지며 투명성이 유지되도록 할 수 있다.
한편, 상기 산화방지제는 0.1 내지 1 중량부가 함유되며, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터셔리-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 테트라키스-[메틸렌-3-(3'5'-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피네이트], 비스[3,3'-비스-(4'-하이드록시-3'-터셔리-부틸페닐)부틸릭엑시드]글리콜에스테르, 1,3,5-트리스(3',5'-디-터셔리-부틸-4'-히드록시벤질)-SEC-트리아진-2,4,6-트리온, 3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로시나메이트 옥타데실, 트리스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)포스페이트, 시클로 네오펜탄테트라일 비스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)포스페이트 및 1,2-비스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로시나모일)히드라진으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 이러한 산화방지제는 데코타일 표면층의 노화를 방지하는 역할을 한다.
다음으로, 상기 자외선안정제는 0.2 내지 2 중량부가 함유되며, 벤조페논계, 페닐실리케이트계, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트, 2-(3',5'-디-터셔리-부틸-2'-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-터셔리-페닐-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-터셔리-부틸-2'-히드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 및 힌다드아민계 자외선 안정제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 이러한 자외선안정제는 데코타일 표면층의 내광성을 향상시켜 변색을 막아주는 역할을 한다.
계속해서, 상기 가공활제는 0.1 내지 1 중량부가 함유되며, 스테아르산아연, 올레아미드, 에루카아미드, 에틸렌 비스스테아르아마이드, 스테아르아미드 및 베헨아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는데, 1 중량부를 초과하여 함유되면, 테코타일 표면층의 접착력이 감소하게 된다.
이러한 가공활제는 압출기의 실린더 및 스크류와 데코타일 표면층 제조용 조성물 간에 마찰계수를 낮춰주기 때문에 원활한 압출공정을 유도하고, 실린더나 스크류에 잔존물이 남는 것을 차단하여, 불량률을 낮출 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명은 데코타일 표층용 친환경수지 조성의 제1 조성물을 니더(Kneader) 또는 믹서기를 이용하여 1차 혼련하고, 1차 혼련이 끝난 조성물을 트윈 컴파운더 혹은 싱글 컴파운더에서 140 내지 200℃의 온도 범위에서 용융 압출시킴으로써 펠렛 상의 TPO 데코타일 표면층의 친환경 열가소성 수지를 획득하게 된다.
또한, 본 발명은 데코타일 표층용 친환경수지 조성물의 제2 조성물을 니더(Kneader) 또는 믹서기를 이용하여 1차 혼련하고, 1차 혼련이 끝난 조성물을 트윈 컴파운더 혹은 싱글 컴파운더에서 120 내지 180℃의 온도 범위에서 용융 압출시켜 펠렛 상의 TPO데코타일 핫멜트층의 열가소성 수지를 획득하게 된다.
다음으로, 도 1을 참조하여 데코타일 표층용 친환경수지 조성물을 이용한 데코타일 표층용 수지 필름 적층체의 제조 공정의 일 예를 간략히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물을 이용한 데코타일 표층용 수지 필름의 제조하기 공정의 일 예로, 하향식 T-다이스 압출 및 라미네이팅 복합라인의 공정 과정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
이형지층(1)이 권출되는 1개의 권출롤러(4)와, 메인과 보조 두개의 압출기에 한 개의 T-다이스(3)를 구비한 2레이어 공압출기와, 냉각수가 유입되는 탄성타치롤(5)과 무늬/냉각롤(6), 냉각롤(7)과, 인취라인, 및 권취롤러(8)를 갖춘 압출 설비에서 수지필름(2)을 포함한 수지필름(2)의 두께가 합계(표층과 핫멜트 층) 100 ~ 150um이 되도록 압출하면서 권출롤러(4)에서 공급되는 이형지를 투입하고 이어서 냉각수가 유입되는 탄성롤과 스틸롤의 사이로 통과시키면서 압착하고 인취 라인을 거쳐 권취롤러에서 적당한 길이의 롤 형태로 권취한다.
보다 구체적으로, 표층용 원료를 제습 및 건조된 상태로 메인 압출기 호퍼에 투입하고, 표면층의 핫멜트층용 원료를 제습 및 건조된 상태로 보조 압출기 호퍼에 투입하여, 각각 3 내지 6개의 구역으로 나뉘어 각 구역별로 온도를 콘트롤할 수 있도록 설계된 실린더; 상기실린더에 연결되어 T-다이스(3)와 연결하는 각각의 아답터; 및 상기 아답터에 연결되고, 5 내지 7개의 구역으로 나뉘어 각 구역별로 온도와 개구 부분의 갭을 콘트롤 할 수 있도록 설계된 2레이어용 T-다이스(3)를 통과하여, 용융된 상태의 다층구조의 수지필름 적층체가 압출된다. 상기 필름은 권출롤러(4)에서 공급되는 이형지층(1)과 동시에 탄성터치롤(5) 및 냉각/무늬 롤(6)에서 압착 및 냉각된다.
이어서, 상기 적층체 필름은 냉각롤(7)을 거쳐 권취롤러(8)에서 롤 상태로 권취함으로써 다층구조의 적층체 필름을 제조할 수 있는 것이다.
이때 메인 압출기의 실린더는 1번에서 5번까지 120℃에서 195℃사이에서 설정하고 헤드 부위 185℃에서 200℃, T-다이스는 150℃에서 170℃로 설정한다. 또한, 보조 압출기의 실린더는 1번에서 5번까지 110℃에서 190℃사이에서 설정하고 헤드 부위 165℃에서 180℃, T-다이스는 140℃에서 160℃로 설정한다.
이하에서는 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물의 제조방법의 실시 예들 및 물성실험 결과를 설명한다.
<실시예 1>
스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 20 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 30 중량부, Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지로 된 접착 향상제로 MFR(230°C/2.16 kg EMCC method g/10 min) 12, Vicat Softening Point (200g EMCC Method, °C (°F)) 76.7°C인 EXXON MOBILE사의 VISTAMAX 3980L 20 중량부, 투명대전방지제로 나노켐텍의 폴리피롤 고분자 합성수지인 Elecom-DTX 3 중량부, 투명 인계난연가소제로 난연가소제로 G.C CHEMICALS CO., LTD의 CRESIL DIPHENYL PHOSPHATE (CDP) 6 중량부, 투명항균제로 구성 지방산(팔미트산, 스테아르산, 미리스트산 또는 이들의 혼합물)으로서 지방족 탄소 사슬중에 8 내지 22개의 탄소원자를 갖는 포화 또는 불포화 지방산을 포함하고 모노에스테르 함량이 93 중량% 이상인 수크로오스 지방산 에스테르를 포함하는 항균제 3 중량부, 산화방지제 0.3 중량부, 자외선안정제 0.6 중량부 및 가공활제 0.3 중량부를 포함하여 헨셀믹서에서 가열 없이 5분간 혼합하고 동방향 스크류를 갖춘 트윈스크류 컴파운더에서 165℃의 온도로 용융, 압출하여 수냉 후 펠레타이징하여 제1 조성물(표층 조성물)을 제조하였다.
상기 제1 조성물 20 중량부와 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지인 MFR(230°C/2.16 kg EMCC method g/10 min) 20, Vicat Softening Point (200g EMCC Method, °C(°F)) 47.2°C인 EXXON MOBILE사의 VISTAMAX 6202FL 80 중량부, 가공활제 0.5중량부를 포함하여 헨셀믹서에서 가열 없이 5분간 혼합하고 동방향 스크류를 갖춘 트윈스크류 컴파운더에서 155℃의 온도로 용융, 압출하여 수냉 후 펠레타이징하여 제2 조성물(핫멜트층 조성물)을 제조하였다.
이러한 제1 조성물과 제2 조성물을 전술한 제조 설비를 통해 다층 구조의 필름으로 형성시켰다. 구체적으로, 메인 압출기로 실린더 직경 120mm, L/D비 30:1의 싱글 스크류 압출기와 보조압출기로 실린더 직경 900mm, L/D비 30:1의 싱글 스크류 압출기와 2Layer 타입의 T-다이스를 갖춘 압출라인에서 다층구조의 필름을 두께가 합계100 ~ 150um이 되도록 압출하면서 권출롤러에서 공급되는 이형지를 투입하고 이어서 냉각수가 유입되는 탄성롤과 스틸롤의 사이로 통과시키면서 압착하였다.
이때 메인 압출기의 실린더 1번 120℃ 2번 140℃ 3번 160℃ 4번 180℃ 5번 195℃로 하였고 헤드 부위 195℃ T-다이스는 1번에서 7번까지 동일하게 160℃로 설정하였다. 또한, 보조 압출기의 실린더 1번 120℃ 2번 130℃ 3번 140℃ 4번 160℃ 5번 175℃로 하였고 헤드 부위 175℃ T-다이스는 메인측 1번에서 7번까지 동일하게 190℃, 보조측 170℃, 메인과 보즈측 중간부위는 180℃로 설정하였다.압출기의 스크류 RPM은 메인압출기10rpm/min으로 하고 Line 속도는 14m/min으로 하여 두께 100um인 표면층 Top용층을 압출하였고, 보조압출기는 8rpm/min으로 하고 Line 속도를 12m/min으로 하여 두께 50um인 핫멜트 접착층을 동시에 공압출하여 전체두께 150um인 다층구조의 필름을 압출하였다.
이어서 상기 다층구조의 필름은 냉각롤을 거쳐 권취롤러에서 롤 상태로 권취함으로써 다층구조의 데코타일 표층용 친환경수지 필름 제품을 제조하였다. 이때 이형지로는 75um두께의 PET필름을 사용하였다.
<실시예 2>
스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 20 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 30 중량부, Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지로 된 접착 향상제로 MFR(230°C/2.16 kg EMCC method g/10 min) 3, Vicat Softening Point (200g EMCC Method, °C (°F)) 52.2°C인 EXXON MOBILE사의 VISTAMAX 6102FL 20 중량부, 투명대전방지제로 나노켐텍의 폴리피롤 고분자 합성수지인 Elecom-DTX 3 중량부, 투명 인계난연가소제 6중량부, 투명항균제로 구성 지방산(팔미트산, 스테아르산, 미리스트산 또는 이들의 혼합물)으로서 지방족 탄소 사슬중에 8 내지 22개의 탄소원자를 갖는 포화 또는 불포화 지방산을 포함하고 모노에스테르 함량이 93 중량% 이상인 수크로오스 지방산 에스테르를 포함하는 항균제 3 중량부, 산화방지제 0.3 중량부, 자외선안정제 0.6 중량부 및 가공활제 0.3 중량부를 포함하여 헨셀믹서에서 가열 없이 5분간 혼합하고 동방향 스크류를 갖춘 트윈스크류 컴파운더에서 168℃의 온도로 용융, 압출하여 수냉 후 펠레타이징하여 제1 조성물(표층 조성물)을 제조하였다.
상기 제1 조성물 20 중량부와 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지인 MFR(230°C/2.16 kg EMCC method g/10 min) 12, Vicat Softening Point (200g EMCC Method, °C (°F)) 76.7°C인 EXXON MOBILE사의 VISTAMAX 3980L 80 중량부, 가공활제 0.5중량부를 포함하여 헨셀믹서에서 가열 없이 5분간 혼합하고 동방향 스크류를 갖춘 트윈스크류 컴파운더에서 165℃의 온도로 용융, 압출하여 수냉 후 펠레타이징하여 제2 조성물(핫멜트층 조성물)을 제조하였다.
이러한 제2 실시 예에 따른 제1 조성물과 제2 조성물을 전술한 제조 설비를 통해 다층 구조의 필름으로 제조됨으로 이에 대한 설명은 생략한다.
이러한 실시예 1 및 2를 통해 제조된 데코타일 표층용 친환경수지 필름의 표층 조성물에 의해 이루어지는 표층의 용융지수, 용융점, 연화점, 인장강도, 신장율, 굴곡탄성율, 대전방지성, 난연성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
구분 용융지수
ASTM D1238		 용융점
ASTM D2117		 연화점
ASTM D1525		 인장강도
ASTM D638		 신장률
ASTM D638		 굴곡탄성률
ASTM D790		 대전방지성 난연성
UL94
실시예1 9g/10min 118 100 465 175 1560kgf/cm2 109 V2↑
실시예2 8.6g/min 113 98 462 175 1610kgf/cm2 109 V2↑
위의 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 필름의 표층용 필름은 용융지수, 용융점, 연화점, 인장강도, 신장율 및 굴곡탄성율과 대전방지성, 난연성 등이 우수한 것임을 확인하였다.
또한, 전술한 실시예 1 및 2를 통해 제조된 데코타일 표층용 친환경수지 필름의 핫멜트층 조성물에 의해 이루어지는 핫멜트층의 용융지수, 용융점, 연화점, 인장강도, 신장율 및 굴곡탄성율을 측정하여 아래 표 2 나타내었다.
구분 용융지수
ASTM D1238		 용융점
ASTM D2117		 연화점
ASTM D1525		 인장강도
ASTM D638		 신장률
ASTM D638		 굴곡탄성률
ASTM D790
실시예1 28g/10min 85 63 462 175 1560kgf/cm2
실시예2 22g/10min 96 82 464 174 1580kgf/cm2
위의 표 2에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 필름의 핫멜트층용 필름은 용융지수, 용융점, 연화점, 인장강도, 신장율 및 굴곡탄성율 등이 우수한 것을 알 수 있었다.
또한, 저온에서도 인쇄층과의 접착력이 뛰어나고, 발암물질이나 내분비교란물질 등을 방출하지 않아 친환경적임을 확인하였다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일은 압출 티-다이(T-die) 공법을 통하여 한번의 공정으로 공압출이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 발암물질이나 내분비교란물질 등을 방출하지 않아 친환경적이고 인체에 무해한 수지 조성물을 제공할 수 있고, 내구성, 내후성, 내마모성 및 투명성이 우수한 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일을 제공할 수 있으며, 저온에서도 인쇄층과의 접착이 용이함과 동시에 대전방지성, 난연성, 항균성도 구비할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 15 내지 35 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 폴리스티렌계 변성엘라스토머 20 내지 50 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제 10 내지 20중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 5중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 인계난연가소제 3 내지 8 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 항균제 1 내지 5 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 1 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 자외선안정제 0.2 내지 2 중량부 및 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 가공활제 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는 표층 조성물을 포함하는
    데코타일 표층용 친환경수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 데코타일 표층은 핫멜트 층의 일면에 적층되어 압출되는 것으로,
    상기 핫멜트 층은 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지로 이루어지거나, 또는
    Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지 100중량부, 및 상기 표층 조성물 10 내지 30중량부를 포함하는 핫멜트층 조성물을 포함하는 것인
    데코타일 표층용 친환경수지 조성물.
  3. 스티렌 부타디엔 공중합체와, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체와, 폴리스티렌계 변성엘라스토머와, Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제와, 대전방지제와, 인계난연가소제와, 항균제와, 산화방지제와, 자외선안정제와, 및 가공활제로 이루어지는 표층 조성물을 포함하는 표층; 및
    Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지로 이루어지거나, 또는
    Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지, 및 상기 표층 조성물을 포함하는 핫멜트층 조성물을 포함하는 핫멜트 층을 구비하는
    데코타일.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 표층 조성물은
    스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 15 내지 35 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 폴리스티렌계 변성엘라스토머 20 내지 50 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지, Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 접착 향상제 10 내지 20중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 5중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 인계난연가소제 3 내지 8 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 항균제 1 내지 5 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 1 중량부, 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 자외선안정제 0.2 내지 2 중량부 및 스티렌 부타디엔 공중합체 100 중량부에 대하여 가공활제 0.1 내지 1 중량부로 이루어지는
    데코타일.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 핫멜트층 조성물은
    Amorphous ethylene-propylene (EP) segments를 갖는 메탈로센 수지, Maleic Anhydride(MAH) grafted poly-olefin수지,Ethylene-Ethyl Acrylate수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 수지 100중량부에 상기 표층 조성물 10 내지 30중량부로 이루어지는
    데코 타일.
  6. 청구항 1에 따른 데코타일 표층용 친환경수지 조성물로 구성되는 데코타일 표층용 친환경수지.
KR1020150064828A 2015-05-08 2015-05-08 데코타일 표층용 친환경수지 조성물 및 이를 구비한 데코타일 Active KR101677942B1 (ko)

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